KR100861303B1 - Inter voltage generation circuit and semiconductor memory device including the same - Google Patents

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Abstract

An internal voltage generation circuit and a semiconductor memory device including the same are provided to prevent a boosted voltage from exceeding a target voltage level by blocking the supply of a source voltage. An internal voltage generation circuit includes a level controller(30) and a charge pumping unit(34). The level controller detects the level of a source voltage and generates a control signal according to the source voltage level. The charge pumping unit generates a boosted voltage by pumping the source voltage in power up and controls rising of the boosted voltage by controlling the supply of the source voltage according to the control signal.

Description

내부 전압 발생 회로 및 그를 포함하는 반도체 메모리 장치{INTER VOLTAGE GENERATION CIRCUIT AND SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE INCLUDING THE SAME}An internal voltage generating circuit and a semiconductor memory device including the same {INTER VOLTAGE GENERATION CIRCUIT AND SEMICONDUCTOR MEMORY DEVICE INCLUDING THE SAME}

도 1은 종래의 내부 전압 발생 회로에 구비되는 차지 펌프부를 나타내는 회로도.1 is a circuit diagram showing a charge pump unit included in a conventional internal voltage generation circuit.

도 2는 도 1의 차지 펌프부에서 출력되는 승압 전압 VPP과 전원 전압 VDD과의 관계를 나타내는 DC 레벨 그래프.FIG. 2 is a DC level graph illustrating a relationship between a boosted voltage VPP and a power supply voltage VDD output from the charge pump unit of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 내부 전압 발생 회로를 나타내는 블럭도.3 is a block diagram showing an internal voltage generating circuit of the present invention.

도 4는 도 3의 레벨 제어부(30)의 상세 회로도.4 is a detailed circuit diagram of the level control unit 30 of FIG.

도 5는 도 4의 레벨 제어부(30)에서 출력되는 제어 신호 CTRL와 전원 전압 VDD과의 관계를 나타내는 DC 레벨 그래프.5 is a DC level graph illustrating a relationship between a control signal CTRL output from the level control unit 30 of FIG. 4 and a power supply voltage VDD.

도 6은 도 3의 차지 펌프부(34)의 상세 회로도.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the charge pump unit 34 of FIG. 3.

도 7은 도 6의 차지 펌프부(34)에서 출력되는 승압 전압 VPP과 전원 전압 VDD과의 관계를 나타내는 DC 레벨 그래프.FIG. 7 is a DC level graph illustrating a relationship between a boosted voltage VPP and a power supply voltage VDD output from the charge pump unit 34 of FIG. 6.

본 발명의 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정 전압을 이용하여 내부 전압을 생성하는 내부 전압 발생 회로 및 그를 포함하는 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device of the present invention, and more particularly, to an internal voltage generator circuit for generating an internal voltage using a predetermined voltage and a semiconductor memory device including the same.

일반적으로, 반도체 메모리 장치는 외부 전원으로 전위가 서로 다른 내부 전원들을 만들어 그 목적에 따라 다르게 사용한다. 이렇게 외부 전원을 가지고 내부 전원을 만드는 방식 중 하나로서, 차지 펌프(charge pump)를 이용하여 외부 전원 전위보다 높거나 혹은 접지 전위보다 낮은 내부 전위를 만들어 사용하는 방식이 있다.In general, semiconductor memory devices make internal power sources having different potentials from external power sources and use them differently according to their purpose. As one of the methods of making an internal power source using an external power source, there is a method of making an internal electric potential higher than the external electric power potential or lower than the ground electric potential by using a charge pump.

차지 펌핑에 의하여 만들어진 내부 전원 중 반도체 메모리 장치에 가장 보편적으로 사용되는 전원으로는 승압 전압 VPP과 백 바이어스 전압 VBB이 있다. 승압 전압 VPP은 셀 트랜지스터의 게이트에 인가되는 전압으로서, 셀을 액세스할 때 셀 데이터의 손실이 없도록 전원 전압 VDD보다 높은 전위를 가지며, 백 바이어스 전압 VBB은 셀 트랜지스터의 벌크에 인가되는 전압으로서, 셀에 저장되어 있는 데이터의 손실을 막기 위해 외부 접지 전압 VSS보다 낮은 전위를 갖는다.Among the internal power supplies generated by charge pumping, power supplies most commonly used in semiconductor memory devices include a boost voltage VPP and a back bias voltage VBB. The boosted voltage VPP is a voltage applied to the gate of the cell transistor, and has a potential higher than the power supply voltage VDD so that there is no loss of cell data when the cell is accessed. The back bias voltage VBB is a voltage applied to the bulk of the cell transistor. It has a potential lower than the external ground voltage VSS to prevent loss of data stored in it.

한편, 종래에는 승압 전압 VPP을 생성하는 회로로서, 도 1과 같이, 펑핌 효율이 좋은 더블러 펌프(doubler pump)가 주로 사용되었다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차지 펌프 회로는 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2에 응답하여 전원 전압 VDD을 펌핑하여 승압 전압 VPP을 생성한다.On the other hand, conventionally, as a circuit for generating the boosted voltage VPP, as shown in FIG. 1, a doubler pump having a good puncture efficiency is mainly used. That is, as shown in FIG. 1, the conventional charge pump circuit pumps the power supply voltage VDD in response to the pumping control signals P1, P2, G1, and G2 to generate a boosted voltage VPP.

이때, 종래의 차지 펌프 회로는 파워업(power up)시 래치업(latch up) 방지를 위해, 승압 전압 VPP이 전원 전압 VDD보다 낮을 때 NMOS 트랜지스터형 다이오드(NM1)를 통하여 승압 전압 VPP이 전원 전압 VDD 레벨을 따라가도록 동작한다.In this case, in the conventional charge pump circuit, the boost voltage VPP is supplied to the power supply voltage through the NMOS transistor type diode NM1 when the boost voltage VPP is lower than the power supply voltage VDD in order to prevent latch-up during power-up. Operate to follow the VDD level.

즉, 도 2를 참조하면, 파워업시 승압 전압 VPP은 전원 전압 VDD 레벨을 따라가고, 이후 소정 시점에서 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2에 의해 타겟(target) 레벨(도 2에 표기된 'A'레벨)로 펌핑된다. 그리고, 승압 전압 VPP의 타겟 레벨보다 전원 전압 VDD의 레벨이 상승하면, 다시 승압 전압 VPP은 전원 전압 VDD 레벨을 따라간다.That is, referring to FIG. 2, the boosted voltage VPP at power-up follows the power supply voltage VDD level, and then, at a predetermined point in time, the target level is indicated by the pumping control signals P1, P2, G1, and G2. A 'level). When the level of the power supply voltage VDD rises above the target level of the boosted voltage VPP, the boosted voltage VPP again follows the power supply voltage VDD level.

하지만, 파워업 이후 전원 전압 VDD이 승압 전압 VPP의 타겟 레벨보다 높게 상승하는 경우, 예를 들어, 승압 전압 VPP의 타겟 레벨이 3.3V이고 전원 전압 VDD이 4V인 경우, 승압 전압 VPP은 NMOS 트랜지스터형 다이오드(NM1)의 동작에 의해 타겟 레벨보다 높은 레벨을 가질 수 있다.However, when the power supply voltage VDD rises higher than the target level of the boosted voltage VPP after power-up, for example, when the target level of the boosted voltage VPP is 3.3V and the power supply voltage VDD is 4V, the boosted voltage VPP is an NMOS transistor type. The diode NM1 may have a level higher than the target level.

이 경우, 승압 전압 VPP을 사용하는 소자들이 원래 타겟 전압보다 높은 레벨의 승압 전압 VPP을 인가받음으로써, 소자의 신뢰성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 특히, 승압 전압 VPP을 게이트로 인가받는 셀 트랜지스터의 경우, 승압 전압 VPP이 타겟 레벨보다 상승하면 셀 트랜지스터의 특성이 변하여 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다.In this case, the devices using the boosted voltage VPP are applied with the boosted voltage VPP at a level higher than the original target voltage, thereby degrading the reliability of the device. In particular, in the case of a cell transistor receiving the boosted voltage VPP as a gate, when the boosted voltage VPP rises above the target level, there is a problem in that the characteristics of the cell transistor are changed and a defect may occur.

또한, 메모리의 다양한 테스트 중 소정 테스트시 승압 전압 VPP을 전원 전압 VDD 보다 낮은 레벨로 만들 필요가 있는 경우, 종래의 차지 펌프 회로는 승압 전압 VPP을 전원 전압 VDD보다 낮은 레벨로 제어해야 한다.In addition, when it is necessary to make the boost voltage VPP at a level lower than the power supply voltage VDD during a predetermined test among various tests of the memory, the conventional charge pump circuit must control the boost voltage VPP to a level lower than the power supply voltage VDD.

그러나, 테스트시 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2이 모두 디스에이블되더라도 NMOS 트랜지스터형 다이오드(NM1)에 의하여 승압 전압 VPP은 전원 전압 VDD에서 NMOS 트랜지스터형 다이오드(NM1)의 문턱 전압(Vt)을 뺀 만큼의 전압 레벨(VDD-Vt) 이하로 내려가지 않는다.However, even when the pumping control signals P1, P2, G1, and G2 are all disabled during the test, the boosted voltage VPP is driven by the NMOS transistor-type diode NM1 and the threshold voltage Vt of the NMOS transistor-type diode NM1 at the power supply voltage VDD. Does not go below the voltage level (VDD-Vt).

이와 같이, 종래의 차지 펌프 회로는 기본적으로 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2이 디스에이블되더라도 NMOS 트랜지스터형 다이오드(NM1)에 의해 승압 전압 VPP이 전원 전압 VDD 레벨을 따라가도록 동작하는 구조이므로, 승압 전압 VPP을 전원 전압 VDD 보다 낮은 레벨로 만들어 테스트를 수행하는 것이 불가능한 문제점이 있다.As described above, the conventional charge pump circuit is basically configured to operate the boosted voltage VPP to follow the power supply voltage VDD level by the NMOS transistor type diode NM1 even when the pumping control signals P1, P2, G1, and G2 are disabled. In other words, it is impossible to perform the test by making the boosted voltage VPP to a level lower than the power supply voltage VDD.

본 발명의 목적은 승압 전압이 타겟 전압 레벨보다 상승하여 승압 전압을 사용하는 소자에서 불량이 발생하는 것을 방지하고자 함에 있다.An object of the present invention is to prevent a failure in the device using the boosted voltage because the boosted voltage rises above the target voltage level.

본 발명의 다른 목적은 전원 전압 레벨이 승압 전압의 타겟 레벨보다 높게 상승하는 경우 승압 전압이 전원 전압 레벨 상승에 대응하여 상승하는 것을 방지하고자 함에 있다.Another object of the present invention is to prevent the boosted voltage from rising in response to the increase of the power supply voltage level when the power supply voltage level rises higher than the target level of the boosted voltage.

본 발명의 또 다른 목적은 승압 전압을 전원 전압보다 낮은 레벨로 만든 상태의 테스트 수행을 가능케 함에 있다.Still another object of the present invention is to enable a test to be performed in a state in which the boosted voltage is lower than the power supply voltage.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내부 전압 발생 회로는, 전원 전압의 레벨을 감지하여 상기 전원 전압의 레벨에 따른 제어 신호를 생성하는 레벨 제어부; 및 파워업시 상기 전원 전압을 펌핑하여 승압 전압을 생성하며, 상기 제어 신호에 의해 상기 전원 전압의 공급이 제어되어 상기 승압 전압의 레벨 상승이 제어되는 차지 펌프부;를 포함함을 특징으로 한다.An internal voltage generation circuit of the present invention for achieving the above object, the level control unit for detecting the level of the power supply voltage to generate a control signal according to the level of the power supply voltage; And a charge pump unit configured to generate a boosted voltage by pumping the power supply voltage during power-up, and supply of the power supply voltage is controlled by the control signal to control a level increase of the boosted voltage.

여기서, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압의 레벨이 소정 레벨 이상일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시키고, 상기 차지 펌프부는 상기 디스에이블된 제어 신호에 응답하여 상기 승압 전압의 레벨을 일정하게 유지시킴이 바람직하다.The level control unit may disable the control signal when the level of the power supply voltage is higher than or equal to a predetermined level, and the charge pump unit may maintain the level of the boosted voltage in response to the disabled control signal. .

그리고, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압을 설정된 비에 따라 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 상기 제어 신호의 논리 값을 결정함이 바람직하다.The level control unit may divide the power supply voltage according to a set ratio to determine a logic value of the control signal according to the level of the divided voltage.

상기 레벨 제어부는, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 대응되는 제 1 논리 신호를 생성하는 제 1 감지부; 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 대응되는 제 2 논리 신호를 생성하는 제 2 감지부; 및 상기 제 1 및 제 2 논리 신호를 조합하여 상기 제어 신호로 출력하는 조합부;를 포함함이 바람직하다.The level controller may include: a first detector configured to distribute the power voltage at a first ratio to generate a first logic signal corresponding to the level of the divided voltage; A second detector configured to distribute the power supply voltage at a second ratio to generate a second logic signal corresponding to the level of the divided voltage; And a combiner for combining the first and second logic signals to output the control signal.

상기 레벨 제어부에 구비되는 상기 제 1 감지부는, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 1 및 제 2 저항 요소; 및 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 1 논리 신호를 출력하는 제 1 논리 소자;를 포함함이 바람직하다.The first sensing unit provided in the level control unit includes: first and second resistance elements connected in series to distribute the power voltage at a first ratio; And a first logic element configured to output the first logic signal by performing one of pull up and pull down by the divided voltage.

또한, 상기 레벨 제어부에 구비되는 상기 제 2 감지부는, 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 3 및 제 4 저항 요소; 및 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 2 논리 신호를 출력하는 제 2 논리 소자;를 포함함이 바람직하다.In addition, the second sensing unit provided in the level control unit includes third and fourth resistance elements connected in series to distribute the power voltage at a second ratio; And a second logic element configured to output the second logic signal by performing one of pull-up and pull-down by the divided voltage.

상기 제 1 및 제 2 감지부에서, 상기 제 1 및 제 2 논리 소자는 각각 인버터 를 포함함이 바람직하며, 상기 제 1 및 제 2 저항 요소 중 어느 하나와 상기 제 3 및 제 4 저항 요소 중 어느 하나는 동일 저항값을 가짐이 바람직하다.Preferably, in the first and second sensing units, the first and second logic elements each include an inverter, and any one of the first and second resistance elements and any of the third and fourth resistance elements. One preferably has the same resistance value.

아울러, 상기 레벨 제어부에 구비되는 상기 조합부는 상기 제 1 및 제 2 논리 신호가 모두 제 1 논리 값일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시킴이 바람직하다.The combination unit provided in the level controller may disable the control signal when both the first and second logic signals have a first logic value.

상기 차지 펌프부는, 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압을 선택적으로 공급하는 전압 공급부; 및 상기 파워업시 상기 전압 공급부에서 공급되는 전원 전압을 펌핑하여 상기 승압 전압으로 출력하는 펌핑부;를 포함함이 바람직하다.The charge pump unit may include: a voltage supply unit configured to selectively supply the power voltage according to a state of the control signal; And a pumping unit for pumping a power supply voltage supplied from the voltage supply unit and outputting the boosted voltage when the power-up is performed.

상기 차지 펌프부에 구비되는 상기 전압 공급부는 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 간을 선택적으로 연결하는 스위치를 포함함이 바람직하다.The voltage supply unit provided in the charge pump unit preferably includes a switch for selectively connecting between a node to which the power voltage is supplied and a node to which the boosted voltage is output according to a state of the control signal.

상기 전압 공급부에서, 상기 스위치는 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 사이에 연결되고 상기 제어 신호를 게이트로 입력받는 MOS 트랜지스터를 포함함이 바람직하다.In the voltage supply unit, the switch may include a MOS transistor connected between a node to which the power voltage is supplied and a node to which the boost voltage is output, and receiving the control signal as a gate.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 메모리 장치는, 전원 전압의 레벨을 감지하여 상기 전원 전압의 레벨에 따른 제어 신호를 생성하는 레벨 제어부; 및 파워업시 기준 전압과 승압 전압의 레벨을 비교하고 상기 비교된 결과에 따라 전원 전압을 펌핑하여 상기 기준 전압 레벨에 대응되는 상기 승압 전압을 생성하며, 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압의 공급을 제어하여 상기 승압 전압의 레벨을 조절하는 내부 전압 발생 회로;를 포함함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor memory device including: a level controller configured to detect a level of a power supply voltage and generate a control signal according to the level of the power supply voltage; And generating a boosted voltage corresponding to the reference voltage level by comparing a level of a reference voltage and a boosted voltage during power-up and pumping a power supply voltage according to the compared result, and supplying the power supply voltage according to a state of the control signal. And an internal voltage generator circuit controlling the level of the boosted voltage by controlling the voltage.

여기서, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압의 레벨이 소정 레벨 이상일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시키고, 상기 내부 전압 발생 회로는 상기 디스에이블된 제어 신호에 응답하여 상기 승압 전압의 레벨을 일정하게 유지시킴이 바람직하다.Here, the level control unit disables the control signal when the level of the power supply voltage is higher than or equal to a predetermined level, and the internal voltage generation circuit keeps the level of the boosted voltage constant in response to the disabled control signal. desirable.

또한, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압을 설정된 비에 따라 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 상기 제어 신호의 논리 값을 결정함이 바람직하다.The level controller may be further configured to divide the power supply voltage according to a set ratio to determine a logic value of the control signal according to the level of the divided voltage.

상기 레벨 제어부는, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 제 1 논리 신호를 생성하는 제 1 감지부; 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 제 2 논리 신호를 생성하는 제 2 감지부; 및 상기 제 1 및 제 2 논리 신호를 조합하여 상기 제어 신호로 출력하는 조합부;를 포함함이 바람직하다.The level controller may include: a first detector configured to distribute the power voltage at a first ratio to generate a first logic signal according to the level of the divided voltage; A second detector configured to divide the power supply voltage at a second ratio to generate a second logic signal according to the level of the divided voltage; And a combiner for combining the first and second logic signals to output the control signal.

상기 레벨 제어부에 구비되는 상기 제 1 감지부는, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 1 및 제 2 저항 요소; 및 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 1 논리 신호를 출력하는 제 1 논리 소자;를 포함함이 바람직하다.The first sensing unit provided in the level control unit includes: first and second resistance elements connected in series to distribute the power voltage at a first ratio; And a first logic element configured to output the first logic signal by performing one of pull up and pull down by the divided voltage.

또한, 상기 레벨 제어부에 구비되는 상기 제 2 감지부는, 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 3 및 제 4 저항 요소; 및 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 2 논리 신호를 출력하 는 제 2 논리 소자;를 포함함이 바람직하다.In addition, the second sensing unit provided in the level control unit includes third and fourth resistance elements connected in series to distribute the power voltage at a second ratio; And a second logic element configured to output the second logic signal by performing one of pull-up and pull-down by the divided voltage.

상기 제 1 및 제 2 감지부에서, 상기 제 1 및 제 2 논리 소자는 각각 인버터를 포함함이 바람직하며, 상기 제 1 및 제 2 저항 요소 중 어느 하나와 상기 제 3 및 제 4 저항 요소 중 어느 하나는 동일 저항값을 가짐이 바람직하다.Preferably, in the first and second sensing units, the first and second logic elements each include an inverter, and any one of the first and second resistance elements and any of the third and fourth resistance elements. One preferably has the same resistance value.

아울러, 상기 레벨 제어부에 구비되는 상기 조합부는 상기 제 1 및 제 2 논리 신호가 모두 제 1 논리 값일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시킴이 바람직하다.The combination unit provided in the level controller may disable the control signal when both the first and second logic signals have a first logic value.

상기 내부 전압 발생 회로는, 상기 파워업시 발생하는 상기 기준 전압과 피드백된 상기 승압 전압의 레벨을 비교하여 감지 신호를 출력하는 레벨 감지부; 상기 감지 신호에 응답하여 주기 신호를 생성하는 오실레이터; 상기 주기 신호에 응답하여 펌핑 제어 신호를 생성하는 펌핑 제어 신호 생성부; 및 상기 펌핑 제어 신호에 응답하여 상기 전원 전압을 펌핑하여 상기 승압 전압을 생성하며, 상기 제어 신호에 의해 상기 승압 전압의 레벨 상승이 제어되는 차지 펌프부;를 포함함이 바람직하다.The internal voltage generation circuit may include: a level detector configured to compare a level of the reference voltage generated during the power-up with a level of the boosted voltage fed back to output a detection signal; An oscillator for generating a periodic signal in response to the sensed signal; A pumping control signal generator configured to generate a pumping control signal in response to the periodic signal; And a charge pump unit configured to pump the power supply voltage in response to the pumping control signal to generate the boosted voltage, and to control the level increase of the boosted voltage by the control signal.

상기 내부 전압 발생 회로에 구비되는 상기 차지 펌프부는, 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압을 선택적으로 공급하는 전압 공급부; 및 상기 펌핑 제어 신호에 응답하여 상기 전압 공급부에서 공급되는 전원 전압을 펌핑하여 상기 승압 전압으로 출력하는 펌핑부;를 포함함이 바람직하다.The charge pump unit included in the internal voltage generation circuit may include a voltage supply unit configured to selectively supply the power voltage according to a state of the control signal; And a pumping part configured to pump the power supply voltage supplied from the voltage supply part and output the boosted voltage in response to the pumping control signal.

상기 차지 펌프부에서, 상기 전압 공급부는 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 간을 선택적으 로 연결하는 스위치를 포함함이 바람직하다.In the charge pump unit, the voltage supply unit preferably includes a switch for selectively connecting between the node to which the power supply voltage is supplied and the node to which the boosted voltage is output according to the state of the control signal.

상기 전압 공급부에서, 상기 스위치는 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 사이에 연결되고 상기 제어 신호를 게이트로 입력받는 MOS 트랜지스터를 포함함이 바람직하다.In the voltage supply unit, the switch may include a MOS transistor connected between a node to which the power voltage is supplied and a node to which the boost voltage is output, and receiving the control signal as a gate.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 반도체 메모리 장치는 전원 전압 VDD을 펌핑하여 승압 전압 VPP을 생성하는 동시에, 전원 전압 VDD의 레벨을 감지하여 승압 전압 VPP의 레벨을 원하는 레벨로 제어함을 특징으로 한다.The semiconductor memory device of the present invention is characterized in that the booster voltage VPP is generated by pumping the power supply voltage VDD, and the level of the booster voltage VPP is controlled to a desired level by sensing the level of the power supply voltage VDD.

구체적으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 반도체 메모리 장치는 레벨 제어부(30)와 내부 전압 발생 회로(32)를 포함하여 구성된다.Specifically, referring to FIG. 3, the semiconductor memory device of the present invention includes a level controller 30 and an internal voltage generator circuit 32.

레벨 제어부(30)는 전원 전압 VDD의 레벨을 감지하여 전원 전압 VDD의 레벨에 따라 상태가 결정되는 제어 신호 CTRL를 생성한다. 그리고, 내부 전압 발생 회로(32)는 파워업시 기준 전압 VREF과 승압 전압 VPP의 레벨을 비교하고 비교된 결과에 따라 전원 전압 VDD을 펌핑하여 기준 전압 VREF 레벨에 대응되는 승압 전압 VPP을 생성하며, 제어 신호 CTRL의 상태에 따라 전원 전압 VDD의 공급을 제어하여 승압 전압 VPP의 레벨을 조절한다.The level controller 30 detects the level of the power supply voltage VDD and generates a control signal CTRL whose state is determined according to the level of the power supply voltage VDD. The internal voltage generation circuit 32 compares the level of the reference voltage VREF and the boosted voltage VPP at power-up, pumps the power supply voltage VDD according to the result of comparison, and generates a boosted voltage VPP corresponding to the reference voltage VREF level. The level of the boosted voltage VPP is adjusted by controlling the supply of the supply voltage VDD in accordance with the state of the signal CTRL.

여기서, 전원 전압 VDD은 외부 전원 전압이거나, 반도체 메모리 장치 내에 사용되는 내부 전원 전압일 수 있다. 그리고, 상기 내부 전원 전압은 뱅크 등을 포함하는 코어 영역에 사용되는 전원 전압과, 패드 및 주변 제어 회로 등 주변 회 로 영역에 사용되는 전원 전압으로 나누어질 수 있다.The power supply voltage VDD may be an external power supply voltage or an internal power supply voltage used in the semiconductor memory device. The internal power supply voltage may be divided into a power supply voltage used in a core region including a bank and a power supply voltage used in a peripheral circuit region such as a pad and a peripheral control circuit.

이러한 레벨 제어부(30)는 전원 전압 VDD의 레벨이 소정 레벨 이상일 때 제어 신호 CTRL를 디스에이블시키고, 내부 전압 발생 회로(32)는 디스에이블된 제어 신호 CTRL에 응답하여 승압 전압 VPP의 레벨을 일정하게 유지시킨다.The level control unit 30 disables the control signal CTRL when the level of the power supply voltage VDD is higher than or equal to a predetermined level, and the internal voltage generation circuit 32 constantly adjusts the level of the boosted voltage VPP in response to the disabled control signal CTRL. Keep it.

여기서, 레벨 제어부(30)는 전원 전압 VDD을 설정된 비에 따라 분배하여 분배된 전압의 레벨에 따라 제어 신호 CTRL의 논리 값을 결정하며, 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이, 두 감지부(40,42)와 조합부(44)로 구성될 수 있다.Here, the level controller 30 divides the power supply voltage VDD according to a set ratio to determine a logic value of the control signal CTRL according to the level of the divided voltage. Preferably, as shown in FIG. 40 and 42 and combination 44.

즉, 도 4를 참조하면, 감지부(40)는 전원 전압 VDD을 제 1 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 제 1 논리 신호를 생성한다. 또한, 감지부(42)는 전원 전압(VDD)을 제 2 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 제 2 논리 신호를 생성한다. 아울러, 조합부(44)는 제 1 및 제 2 논리 신호를 조합하여 제어 신호 CTRL의 인에이블 여부를 결정한다.That is, referring to FIG. 4, the detector 40 distributes the power supply voltage VDD at a first ratio to generate a first logic signal according to the level of the divided voltage. In addition, the detector 42 distributes the power supply voltage VDD at a second ratio to generate a second logic signal according to the level of the divided voltage. In addition, the combination unit 44 combines the first and second logic signals to determine whether the control signal CTRL is enabled.

감지부(40)는 일 예로, 전원 전압 VDD을 제 1 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 1 및 제 2 저항 요소와, 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 제 1 논리 신호를 출력하는 제 1 논리 소자를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the sensing unit 40 performs a first logic signal by performing one of pull-up and pull-down based on the first and second resistor elements connected in series to distribute the power voltage VDD at a first ratio and the divided voltage. It may be configured to include a first logic element for outputting.

여기서, 제 1 저항 요소는 전원 전압 VDD이 공급되는 라인과 제 1 논리 소자 사이에 연결된 저항(R1)으로 구성될 수 있으며, 제 2 저항 요소는 제 1 논리 소자와 접지 전압 VSS 라인 사이에 연결된 NMOS 트랜지스터(NM2)로 구성될 수 있다. 이때, NMOS 트랜지스터(NM2)의 게이트는 제 1 논리 소자에 연결된다. 또한, 제 1 논리 소자는 인버터(INV1)로 구성될 수 있다.Here, the first resistance element may be composed of a resistor R1 connected between the line to which the power supply voltage VDD is supplied and the first logic element, and the second resistance element is an NMOS connected between the first logic element and the ground voltage VSS line. It may be composed of a transistor NM2. At this time, the gate of the NMOS transistor NM2 is connected to the first logic element. In addition, the first logic element may be configured as an inverter INV1.

감지부(42)는 일 예로, 전원 전압 VDD을 제 2 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 3 및 제 4 저항 요소와, 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 제 2 논리 신호를 출력하는 제 2 논리 소자를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the sensing unit 42 performs a second logic signal by performing one of pull-up and pull-down by the third and fourth resistor elements connected in series to distribute the power voltage VDD at a second ratio, and the divided voltage. It may be configured to include a second logic element for outputting.

여기서, 제 3 저항 요소는 전원 전압 VDD이 공급되는 라인과 제 2 논리 소자 사이에 연결된 NMOS 트랜지스터(NM3)로 구성될 수 있으며, 제 2 저항 요소는 제 2 논리 소자와 접지 전압 VSS 라인 사이에 연결된 저항(R2)으로 구성될 수 있다. 이때, NMOS 트랜지스터(NM3)의 게이트는 제 2 논리 소자에 연결된다. 또한, 제 2 논리 소자는 인버터(INV2)로 구성될 수 있다.Here, the third resistance element may be composed of an NMOS transistor NM3 connected between the line to which the power supply voltage VDD is supplied and the second logic element, and the second resistance element is connected between the second logic element and the ground voltage VSS line. It may be composed of a resistor (R2). At this time, the gate of the NMOS transistor NM3 is connected to the second logic element. In addition, the second logic element may be configured as an inverter INV2.

조합부(44)는 일 예로, 제 1 및 제 2 논리 신호를 노아 조합하는 노아 게이트(NR1)와, 노아 게이트(NR1)의 출력을 반전하여 제어 신호 CTRL로 출력하는 인버터(INV3)를 포함하여 구성될 수 있다.The combiner 44 includes, for example, a noah gate NR1 for quinoaming the first and second logic signals, and an inverter INV3 for inverting the output of the noah gate NR1 and outputting the control signal CTRL. Can be configured.

상기와 같은 구성을 갖는 레벨 제어부(30)는 저항 요소들을 통해 전원 전압 VDD이 소정 레벨 이상일 때 제어 신호 CTRL가 디스에이블되도록 동작한다.The level control unit 30 having the above configuration operates to disable the control signal CTRL when the power supply voltage VDD is higher than or equal to a predetermined level through the resistance elements.

즉, 감지부(40)에서, 전원 전압 VDD은 저항(R1)과 NMOS 트랜지스터(NM2)에 의해 분배되고, 상기 분배된 전압이 인버터(INV1)에 구비되는 PMOS 트랜지스터(도시되지 않음)와 NMOS 트랜지스터(도시되지 않음) 중 어느 하나를 턴 온시킴으로써, 하이 또는 로우 레벨의 신호가 노아 게이트(NR1)의 두 입력 단자 중 어느 하나로 입력된다.That is, in the sensing unit 40, the power supply voltage VDD is distributed by the resistor R1 and the NMOS transistor NM2, and the PMOS transistor (not shown) and the NMOS transistor where the divided voltage is provided in the inverter INV1. By turning on any one of (not shown), a high or low level signal is input to either of the two input terminals of NOR gate NR1.

또한, 감지부(42)에서, 전원 전압 VDD은 NMOS 트랜지스터(NM3)와 저항(R2)에 의해 분배되고, 상기 분배된 전압이 인버터(INV2)에 구비되는 PMOS 트랜지스터(도시되지 않음)와 NMOS 트랜지스터(도시되지 않음) 중 어느 하나를 턴 온시킴으로써, 하이 또는 로우 레벨의 신호가 노아 게이트(NR1)의 두 입력 단자 중 나머지 하나로 입력된다.Further, in the sensing unit 42, the power supply voltage VDD is distributed by the NMOS transistor NM3 and the resistor R2, and the PMOS transistor (not shown) and the NMOS transistor where the divided voltage is provided in the inverter INV2. By turning on any one of (not shown), a high or low level signal is input to the other of the two input terminals of NOR gate NR1.

그리고, 노아 게이트(NR1)와 인버터(INV3)를 통해 두 감지부(40,42)에서 입력된 신호가 모두 로우 레벨일 때 로우 레벨, 즉, 디스에이블 상태의 제어 신호 CTRL를 출력한다.When the signals input from the two sensing units 40 and 42 are both at the low level through the NOR gate NR1 and the inverter INV3, the control signal CTRL at a low level, that is, the disabled state is output.

이와 같이, 레벨 제어부(30)는 두 저항(R1,R2)과 두 NMOS 트랜지스터(NM2,NM3)의 저항값에 따라 제어 신호 CTRL의 디스에이블 시점이 결정될 수 있으며, 두 NMOS 트랜지스터(NM2,NM3)의 사이즈가 같은 경우에는 두 저항(R1,R2)의 비에 의해 제어 신호 CTRL의 디스에이블 시점이 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 전원 전압 VDD의 레벨이 'B'와 'C' 사이의 레벨일 때 제어 신호 CTRL가 디스에이블되도록 두 저항(R1,R2)의 저항값이 셋팅될 수 있다.As such, the level controller 30 may determine the time of disabling the control signal CTRL according to the resistance values of the two resistors R1 and R2 and the two NMOS transistors NM2 and NM3, and the two NMOS transistors NM2 and NM3. When the sizes of the same are the same, the timing of disabling the control signal CTRL may be determined by the ratio of the two resistors R1 and R2. For example, as shown in FIG. 5, when the level of the power supply voltage VDD is between 'B' and 'C', the resistance values of the two resistors R1 and R2 are set so that the control signal CTRL is disabled. Can be.

다시 도 3을 참조하여 내부 전압 발생 회로(32)의 구성을 살펴보면, 내부 전압 발생 회로(32)는 레벨 감지부(33), 오실레이터(34), 펌핑 제어 신호 생성부(35), 및 차지 펌프부(34)를 포함하여 구성된다.Referring to the configuration of the internal voltage generator circuit 32 again with reference to FIG. 3, the internal voltage generator circuit 32 includes a level detector 33, an oscillator 34, a pumping control signal generator 35, and a charge pump. It is comprised including the part 34.

레벨 감지부(63)는 파워업시 승압 전압 VPP의 타겟 레벨인 기준 전압 VREF이 외부로부터 입력됨에 따라 기준 전압 VREF과 차지 펌프부(34)에서 피드백된 승압 전압 VPP의 레벨을 비교하여 감지 신호 PPE로 출력한다. 이때, 감지 신호 PPE는 승압 전압 VPP 레벨이 기준 전압 VREF 레벨보다 낮을 때 인에이블될 수 있다.The level detector 63 compares the reference voltage VREF with the level of the boosted voltage VPP fed back from the charge pump 34 to the sense signal PPE as a reference voltage VREF, which is a target level of the boosted voltage VPP, is input from the outside during power-up. Output In this case, the sensing signal PPE may be enabled when the boosted voltage VPP level is lower than the reference voltage VREF level.

오실레이터(34)는 레벨 감지부(63)에서 출력되는 감지 신호 PPE가 인에이블될 때 동작하여 소정 주기 신호 OSC를 출력한다. 여기서, 오실레이터(34)는 링 오실레이터(ring oscillator)로 구성될 수 있다.The oscillator 34 operates when the sensing signal PPE output from the level sensing unit 63 is enabled to output a predetermined periodic signal OSC. Here, the oscillator 34 may be configured as a ring oscillator.

펌핑 제어 신호 생성부(35)는 오실레이터(34)에서 출력되는 주기 신호 OSC에 응답하여 차지 펌프부(34)의 펌핑 동작을 위한 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2을 출력한다.The pumping control signal generator 35 outputs the pumping control signals P1, P2, G1, and G2 for the pumping operation of the charge pump unit 34 in response to the periodic signal OSC output from the oscillator 34.

차지 펌프부(34)는 펌핑 제어 신호 생성부(35)에서 출력되는 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2에 응답하여 전원 전압 VDD을 펌핑하여 승압 전압 VPP을 생성하며, 레벨 제어부(30)에서 출력되는 제어 신호 CTRL에 의해 승압 전압 VPP의 레벨 상승이 제어된다.The charge pump unit 34 generates the boosted voltage VPP by pumping the power supply voltage VDD in response to the pumping control signals P1, P2, G1, and G2 output from the pumping control signal generator 35, and the level controller 30. The level rise of the boosted voltage VPP is controlled by the control signal CTRL outputted from the.

여기서, 차지 펌프부(38)는 구체적으로 도 6과 같이 구성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 차지 펌프부(38)는 제어 신호 CTRL의 상태에 따라 전원 전압 VDD을 선택적으로 공급하는 전압 공급부(60)와, 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2에 응답하여 전압 공급부(60)에서 공급되는 전원 전압 VDD을 펌핑하여 승압 전압 VPP으로 출력하는 펌핑부(62)를 포함하여 구성된다.Here, the charge pump 38 may be specifically configured as shown in FIG. Referring to FIG. 6, the charge pump unit 38 may include a voltage supply unit 60 that selectively supplies the power supply voltage VDD according to the state of the control signal CTRL, and a voltage in response to the pumping control signals P1, P2, G1, and G2. And a pumping unit 62 for pumping the power supply voltage VDD supplied from the supply unit 60 and outputting the boosted voltage VPP.

전압 공급부(60)는 제어 신호 CTRL의 상태에 따라 전원 전압 VDD이 공급되는 노드와 승압 전압 VPP이 출력되는 노드 간을 선택적으로 연결하는 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.The voltage supply unit 60 may include a switch for selectively connecting a node to which the power supply voltage VDD is supplied and a node to which the boosted voltage VPP is output according to the state of the control signal CTRL.

여기서, 스위치는 일 예로, 전원 전압 VDD이 공급되는 노드와 승압 전압 VPP 이 출력되는 노드 사이에 연결되고 제어 신호 CTRL를 게이트로 입력받는 NMOS 트랜지스터(NM4)로 구성될 수 있다.Here, the switch may be configured as, for example, an NMOS transistor NM4 connected between a node supplied with the power supply voltage VDD and a node outputting the boosted voltage VPP and receiving a control signal CTRL as a gate.

펌핑부(62)는 승압 전압 VPP이 출력되는 노드와 노드(P1BOOT,P2BOOT) 사이에 크로스 커플(cross couple) 구조로 연결된 두 PMOS 트랜지스터(PM1,PM2), 노드(P1BOOT)와 전원 전압 VDD이 공급되는 노드 사이에 연결되고 게이트가 노드(G1BOOT)에 연결된 NMOS 트랜지스터(NM5), 노드(P2BOOT)와 전원 전압 VDD이 공급되는 노드 사이에 연결되고 게이트가 노드(G2BOOT)에 연결된 NMOS 트랜지스터(NM6), 노드(G1BOOT,G2BOOT)와 전원 전압 VDD이 공급되는 노드 사이에 크로스 커플 구조로 연결된 두 NMOS 트랜지스터(NM7,NM8), 노드(G1BOOT)와 전원 전압 VDD이 공급되는 노드 사이에 각각 순방향 및 역방향 다이오드 구조로 연결된 NMOS 트랜지스터(NM9,NM10), 노드(G2BOOT)와 전원 전압 VDD이 공급되는 노드 사이에 각각 순방향 및 역방향 다이오드 구조로 연결된 두 NMOS 트랜지스터(NM11,NM12), 펌핑 제어 신호 P1가 입력되는 노드와 노드(P1BOOT) 사이에 병렬 연결된 두 캐패시터(C1,C2), 펌핑 제어 신호 P2가 입력되는 노드와 노드(P2BOOT) 사이에 병렬 연결된 두 캐패시터(C3,C4), 펌핑 제어 신호 G1가 입력되는 노드와 노드(G1BOOT) 사이에 연결된 캐패시터(C5), 및 펌핑 제어 신호 G2가 입력되는 노드와 노드(G2BOOT) 사이에 연결된 캐패시터(C6)를 포함하여 구성된다.The pumping unit 62 is supplied with two PMOS transistors PM1 and PM2, a node P1BOOT, and a power supply voltage VDD connected in a cross couple structure between the node where the boosted voltage VPP is output and the nodes P1BOOT and P2BOOT. The NMOS transistor NM5 connected between the nodes, the gate connected to the node G1BOOT, the node P2BOOT, and the node supplied with the power voltage VDD, and the gate connected to the node G2BOOT, and the gate connected to the node G2BOOT. Forward and reverse diode structures between two NMOS transistors NM7 and NM8 connected in a cross-coupled structure between the nodes G1BOOT and G2BOOT and the node supplied with the supply voltage VDD, and between the node G1BOOT and the node supplied with the supply voltage VDD, respectively. NMOS transistors NM9 and NM10 connected to each other, two NMOS transistors NM11 and NM12 connected in a forward and reverse diode structure, respectively, between a node G2BOOT and a node to which a power supply voltage VDD is supplied, and a pumping control signal P1 is inputted. The two capacitors C1 and C2 connected in parallel between the node and the node P1BOOT, the pumping control signal P2 is inputted and the two capacitors C3 and C4 connected in parallel between the node and the node P2BOOT, and the pumping control signal G1 is inputted. And a capacitor C5 connected between the node and the node G1BOOT, and a capacitor C6 connected between the node to which the pumping control signal G2 is input and the node G2BOOT.

이러한 구성을 갖는 차지 펌프부(34)에서 전원 전압 VDD과 제어 신호 CTRL의 상태에 따른 승압 전압 VPP의 레벨 변화를 도 7을 참조하여 살펴보면, 초기 파워업시 승압 전압 VPP이 전원 전압 VDD 레벨을 따라 상승하다가 펌핑 제어 신호들 P1,P2,G1,G2이 인에이블됨에 따라 타겟 레벨인 'B'로 펌핑된다.In the charge pump unit 34 having the above configuration, the level change of the boosted voltage VPP according to the state of the power supply voltage VDD and the control signal CTRL will be described with reference to FIG. 7. In the initial power-up, the boosted voltage VPP increases along the power supply voltage VDD level. While the pumping control signals P1, P2, G1, and G2 are enabled, the pump is pumped to the target level 'B'.

그리고, 승압 전압 VPP은 레벨 감지부(33), 오실레이터(34), 펑핌 제어 신호 생성부(35), 및 차지 펌프부(34)의 동작에 의해 'B' 레벨로 유지되고, 이후, 전원 전압 VDD과 승압 전압 VPP의 레벨이 'B'로 같아지는 시점에서는 제어 신호 CTRL의 상태에 따라 승압 전압 VPP의 레벨이 달라진다.In addition, the boosted voltage VPP is maintained at the 'B' level by the operation of the level detector 33, the oscillator 34, the puncture control signal generator 35, and the charge pump 34, and then, the power supply voltage. When the level of VDD and the boosted voltage VPP is equal to 'B', the level of the boosted voltage VPP varies depending on the state of the control signal CTRL.

즉, 전원 전압 VDD과 승압 전압 VPP의 레벨이 'B'로 같아지는 시점에 제어 신호 CTRL가 인에이블 상태이면, 종래와 동일하게 승압 전압 VPP의 레벨은 전원 전압 VDD의 레벨을 따라간다.That is, when the control signal CTRL is enabled at the time when the level of the power supply voltage VDD and the boosted voltage VPP is equal to 'B', the level of the boosted voltage VPP follows the level of the power supply voltage VDD as in the conventional case.

하지만, 전원 전압 VDD과 승압 전압 VPP의 레벨이 'B'로 같아지는 시점에 제어 신호 CTRL가 디스에이블되면, NMOS 트랜지스터(NM4)가 턴 오프됨에 따라 전원 전압 VDD이 펌프부(62)로 공급되지 않으며, 그에 따라, 승압 전압 VPP은 'B' 레벨로 유지된다. 즉, 승압 전압 VPP은 제어 신호 CTRL가 디스에이블되는 동안 전원 전압 VDD 레벨을 따라 상승하지 않고 일정 레벨로 유지될 수 있다.However, when the control signal CTRL is disabled when the level of the power supply voltage VDD and the boosted voltage VPP is equal to 'B', the power supply voltage VDD is not supplied to the pump unit 62 as the NMOS transistor NM4 is turned off. Therefore, the boosted voltage VPP is maintained at the 'B' level. That is, the boosted voltage VPP may be maintained at a constant level without rising along the power supply voltage VDD level while the control signal CTRL is disabled.

따라서, 본 발명의 반도체 메모리 장치는 승압 전압 VPP의 레벨이 타겟 레벨인 'B'로 유지되기를 원하는 경우, 파워업 이후 전원 전압 VDD이 'B'까지 상승했을 때 레벨 제어부(30)를 통해 제어 신호 CTRL를 디스에이블시킴으로써, 승압 전압 VPP의 레벨이 타겟 레벨인 'B'로 유지될 수 있다.Therefore, when the semiconductor memory device of the present invention wants the level of the boosted voltage VPP to be maintained at the target level of 'B', the control signal through the level controller 30 when the power supply voltage VDD rises to 'B' after power-up. By disabling CTRL, the level of the boosted voltage VPP can be maintained at the target level 'B'.

이와 같이, 본 발명의 반도체 메모리 장치는 전원 전압 VDD이 승압 전압 VPP의 타겟 레벨보다 높은 경우, 전원 전압 VDD이 펌프부(62)로 공급되는 것을 차단함으로써, 승압 전압 VPP이 타겟 전압 레벨보다 상승하는 것을 방지할 수 있다.As described above, when the power supply voltage VDD is higher than the target level of the boosted voltage VPP, the semiconductor memory device of the present invention blocks the power supply voltage VDD from being supplied to the pump unit 62 so that the boosted voltage VPP rises above the target voltage level. Can be prevented.

그리고, 승압 전압 VPP이 원하는 타겟 레벨로 유지될 수 있으므로, 승압 전압 VPP을 사용하는 소자, 예를 들어, 셀 트랜지스터 등에서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the boosted voltage VPP can be maintained at a desired target level, there is an effect of preventing a defect from occurring in an element using the boosted voltage VPP, for example, a cell transistor.

또한, 본 발명의 반도체 메모리 장치는 레벨 제어부(30)를 통해 제어 신호 CTRL가 디스에이블되는 동안 승압 전압 VPP을 전원 전압 VDD보다 낮은 레벨로 유지시킬 수 있다.In addition, the semiconductor memory device of the present invention may maintain the boosted voltage VPP at a level lower than the power supply voltage VDD while the control signal CTRL is disabled through the level controller 30.

따라서, 승압 전압 VPP을 전원 전압 VDD 보다 낮은 레벨로 만들어 특정 테스트를 수행하는 것이 가능한 효과가 있다.Therefore, there is an effect that it is possible to perform a specific test by making the boosted voltage VPP to a level lower than the power supply voltage VDD.

본 발명은 전원 전압이 승압 전압의 타겟 레벨보다 높은 경우, 전원 전압의 공급을 차단함으로써, 승압 전압이 타겟 전압 레벨보다 상승하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the power supply voltage is higher than the target level of the boosted voltage, the supply voltage of the power supply is cut off, thereby preventing the boosted voltage from rising above the target voltage level.

그리고, 본 발명은 높은 레벨의 전원 전압 레벨로 인하여 승압 전압의 레벨이 상승하는 경우, 전원 전압의 공급을 차단하여 승압 전압의 레벨을 타겟 레벨로 유지시킴으로써, 승압 전압을 사용하는 소자에서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, when the level of the boosted voltage rises due to the high level of the power supply voltage level, the supply of the supply voltage is interrupted to maintain the level of the boosted voltage at the target level, so that a defect occurs in the device using the boosted voltage. There is an effect that can be prevented.

또한, 본 발명은 파워업 이후 전원 전압이 승압 전압 레벨보다 상승할 때 전원 전압의 공급을 차단함으로써, 소정 시점에서 승압 전압을 전원 전압 레벨보다 낮은 레벨로 하강시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of lowering the boosted voltage to a level lower than the power supply voltage level at a predetermined time point by blocking the supply of the power supply voltage when the power supply voltage rises above the boosted voltage level after the power up.

아울러, 본 발명은 소정 시점에 전원 전압의 공급을 차단함으로써, 승압 전 압을 전원 전압보다 낮은 레벨로 만든 상태의 테스트 수행이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the test can be performed in a state in which the boosted voltage is set to a level lower than the power supply voltage by cutting off the supply of the power supply voltage at a predetermined time.

본 발명을 특정 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업자는 용이하게 알 수 있다.While the invention has been shown and described with reference to specific embodiments, the invention is not limited thereto, and the invention is not limited to the scope of the invention as defined by the following claims. Those skilled in the art will readily appreciate that modifications and variations can be made.

Claims (25)

전원 전압의 레벨을 감지하여 상기 전원 전압의 레벨에 따른 제어 신호를 생성하는 레벨 제어부; 및A level controller which senses a level of a power supply voltage and generates a control signal according to the level of the power supply voltage; And 파워업시 상기 전원 전압을 펌핑하여 승압 전압을 생성하며, 상기 제어 신호에 의해 상기 전원 전압의 공급이 제어되어 상기 승압 전압의 레벨 상승이 제어되는 차지 펌프부;를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.A charge pump unit configured to generate a boosted voltage by pumping the power supply voltage during power-up, and supply of the power supply voltage is controlled by the control signal to control a level increase of the boosted voltage; Circuit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압의 레벨이 소정 레벨 이상일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시키고, 상기 차지 펌프부는 상기 디스에이블된 제어 신호에 응답하여 상기 승압 전압의 레벨을 일정하게 유지시킴을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.The level control unit disables the control signal when the level of the power supply voltage is higher than or equal to a predetermined level, and the charge pump unit maintains the level of the boosted voltage constant in response to the disabled control signal. Voltage generating circuit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압을 설정된 비에 따라 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 상기 제어 신호의 논리 값을 결정함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And the level controller divides the power supply voltage according to a set ratio to determine a logic value of the control signal according to the level of the divided voltage. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 레벨 제어부는,The level control unit, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 대응되는 제 1 논리 신호를 생성하는 제 1 감지부;A first detector configured to distribute the power voltage at a first ratio to generate a first logic signal corresponding to the level of the divided voltage; 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 대응되는 제 2 논리 신호를 생성하는 제 2 감지부; 및A second detector configured to distribute the power supply voltage at a second ratio to generate a second logic signal corresponding to the level of the divided voltage; And 상기 제 1 및 제 2 논리 신호를 조합하여 상기 제어 신호로 출력하는 조합부;를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And a combiner configured to combine the first and second logic signals and output the combined control signals as the control signals. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 감지부는,The first detection unit, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 1 및 제 2 저항 요소; 및First and second resistance elements connected in series distributing the power supply voltage at a first ratio; And 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 1 논리 신호를 출력하는 제 1 논리 소자;를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And a first logic element configured to perform one of pull-up and pull-down by the divided voltage to output the first logic signal. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 2 감지부는,The second detector, 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 3 및 제 4 저항 요소; 및Third and fourth resistance elements connected in series distributing the power supply voltage at a second ratio; And 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 2 논리 신호를 출력하는 제 2 논리 소자;를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And a second logic element configured to perform one of pull-up and pull-down by the divided voltage to output the second logic signal. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 및 제 2 논리 소자는 각각 인버터를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.Wherein said first and second logic elements each comprise an inverter. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 및 제 2 저항 요소 중 어느 하나와 상기 제 3 및 제 4 저항 요소 중 어느 하나는 동일 저항값을 가짐을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.Any one of said first and second resistive elements and one of said third and fourth resistive elements have the same resistance value. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 조합부는 상기 제 1 및 제 2 논리 신호가 모두 제 1 논리 값일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시킴을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And the combining unit disables the control signal when both the first and second logic signals have a first logic value. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차지 펌프부는,The charge pump unit, 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압을 선택적으로 공급하는 전압 공급부; 및A voltage supply unit configured to selectively supply the power voltage according to the state of the control signal; And 상기 파워업시 상기 전압 공급부에서 공급되는 전원 전압을 펌핑하여 상기 승압 전압으로 출력하는 펌핑부;를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And a pumping unit for pumping a power supply voltage supplied from the voltage supply unit and outputting the boosted voltage when the power-up is performed. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 전압 공급부는 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 간을 선택적으로 연결하는 스위치를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And the voltage supply unit selectively switches between a node to which the power voltage is supplied and a node to which the boosted voltage is output according to a state of the control signal. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 스위치는 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 사이에 연결되고 상기 제어 신호를 게이트로 입력받는 MOS 트랜지스터를 포함함을 특징으로 하는 내부 전압 발생 회로.And the switch comprises a MOS transistor connected between a node to which the power voltage is supplied and a node to which the boost voltage is output, and receiving the control signal as a gate. 전원 전압의 레벨을 감지하여 상기 전원 전압의 레벨에 따른 제어 신호를 생성하는 레벨 제어부; 및A level controller which senses a level of a power supply voltage and generates a control signal according to the level of the power supply voltage; And 파워업시 기준 전압과 승압 전압의 레벨을 비교하고 상기 비교된 결과에 따라 전원 전압을 펌핑하여 상기 기준 전압 레벨에 대응되는 상기 승압 전압을 생성하며, 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압의 공급을 제어하여 상기 승압 전압의 레벨을 조절하는 내부 전압 발생 회로;를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.Compare the levels of the reference voltage and the boosted voltage during power-up and pump the power supply voltage according to the result of the comparison to generate the boosted voltage corresponding to the reference voltage level, and supply the power supply voltage according to the state of the control signal. And an internal voltage generation circuit configured to control and adjust the level of the boosted voltage. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압의 레벨이 소정 레벨 이상일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시키고, 상기 내부 전압 발생 회로는 상기 디스에이블된 제어 신호에 응답하여 상기 승압 전압의 레벨을 일정하게 유지시킴을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.The level control unit disables the control signal when the level of the power supply voltage is greater than or equal to a predetermined level, and the internal voltage generation circuit maintains the level of the boosted voltage constant in response to the disabled control signal. A semiconductor memory device. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 레벨 제어부는 상기 전원 전압을 설정된 비에 따라 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 상기 제어 신호의 논리 값을 결정함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And the level controller divides the power supply voltage according to a set ratio to determine a logic value of the control signal according to the level of the divided voltage. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 레벨 제어부는,The level control unit, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 제 1 논리 신호를 생성하는 제 1 감지부;A first sensing unit dividing the power supply voltage at a first ratio to generate a first logic signal according to the level of the divided voltage; 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하여 상기 분배된 전압의 레벨에 따라 제 2 논리 신호를 생성하는 제 2 감지부; 및A second detector configured to divide the power supply voltage at a second ratio to generate a second logic signal according to the level of the divided voltage; And 상기 제 1 및 제 2 논리 신호를 조합하여 상기 제어 신호로 출력하는 조합부;를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a combiner for combining the first and second logic signals to output the control signal. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 제 1 감지부는,The first detection unit, 상기 전원 전압을 제 1 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 1 및 제 2 저항 요소; 및First and second resistance elements connected in series distributing the power supply voltage at a first ratio; And 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 1 논리 신호를 출력하는 제 1 논리 소자;를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a first logic element configured to perform one of pull-up and pull-down by the divided voltage to output the first logic signal. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제 2 감지부는,The second detector, 상기 전원 전압을 제 2 비율로 분배하는 직렬 연결된 제 3 및 제 4 저항 요소; 및Third and fourth resistance elements connected in series distributing the power supply voltage at a second ratio; And 상기 분배된 전압에 의해 풀 업과 풀 다운 중 어느 하나를 수행하여 상기 제 2 논리 신호를 출력하는 제 2 논리 소자;를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a second logic element configured to output the second logic signal by performing one of pull-up and pull-down by the divided voltage. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제 1 및 제 2 논리 소자는 각각 인버터를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And the first and second logic elements each comprise an inverter. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제 1 및 제 2 저항 요소 중 어느 하나와 상기 제 3 및 제 4 저항 요소 중 어느 하나는 동일 저항값을 가짐을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.Any one of said first and second resistive elements and one of said third and fourth resistive elements has the same resistance value. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 조합부는 상기 제 1 및 제 2 논리 신호가 모두 제 1 논리 값일 때 상기 제어 신호를 디스에이블시킴을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And the combiner disables the control signal when both the first and second logic signals have a first logic value. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 내부 전압 발생 회로는,The internal voltage generation circuit, 상기 파워업시 발생하는 상기 기준 전압과 피드백된 상기 승압 전압의 레벨을 비교하여 감지 신호를 출력하는 레벨 감지부;A level detector for comparing a level of the reference voltage generated during the power-up with the feedback voltage of the feedback voltage and outputting a sensing signal; 상기 감지 신호에 응답하여 주기 신호를 생성하는 오실레이터;An oscillator for generating a periodic signal in response to the sensed signal; 상기 주기 신호에 응답하여 펌핑 제어 신호를 생성하는 펌핑 제어 신호 생성부; 및A pumping control signal generator configured to generate a pumping control signal in response to the periodic signal; And 상기 펌핑 제어 신호에 응답하여 상기 전원 전압을 펌핑하여 상기 승압 전압을 생성하며, 상기 제어 신호에 의해 상기 승압 전압의 레벨 상승이 제어되는 차지 펌프부;를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a charge pump unit configured to generate the boosted voltage by pumping the power supply voltage in response to the pumping control signal, and to control a level increase of the boosted voltage by the control signal. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 차지 펌프부는,The charge pump unit, 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압을 선택적으로 공급하는 전압 공급부; 및A voltage supply unit configured to selectively supply the power voltage according to the state of the control signal; And 상기 펌핑 제어 신호에 응답하여 상기 전압 공급부에서 공급되는 전원 전압을 펌핑하여 상기 승압 전압으로 출력하는 펌핑부;를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And a pumping unit configured to pump the power voltage supplied from the voltage supply unit and output the boosted voltage in response to the pumping control signal. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 상기 전압 공급부는 상기 제어 신호의 상태에 따라 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 간을 선택적으로 연결하는 스위치를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And the voltage supply unit selectively switches between a node to which the power voltage is supplied and a node to which the boosted voltage is output according to a state of the control signal. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 스위치는 상기 전원 전압이 공급되는 노드와 상기 승압 전압이 출력되는 노드 사이에 연결되고 상기 제어 신호를 게이트로 입력받는 MOS 트랜지스터를 포함함을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.And the switch comprises a MOS transistor connected between a node to which the power voltage is supplied and a node to which the boost voltage is output, and receiving the control signal as a gate.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0142403B1 (en) * 1994-12-20 1998-07-15 김광호 Vpp generator of semiconductor memory device
KR100656426B1 (en) 2005-10-20 2006-12-11 주식회사 하이닉스반도체 Circuit for generating internal voltage in semiconductor memory apparatus

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